03.06 電動機常見故障的原因和判斷方法？

電動機在運行過程中，經常會出現故障。當電動機發生故障時，電路將無法正常工作。那麼，當電動機的運行發生故障時，我們應該根據故障發生的現象，找出電動機的故障原因，並判斷出故障所在。

電動機是一種應用非常廣泛的電氣動力設備。特別是三相異步交流電動機，具有結構簡單，運行可靠，維護方便，效率高，重量輕，價格低等特點。在工業方面，三相異步電動機主要被應用於拖動各種機床、起重機、水泵和中小型鼓風機等設備。在農業方面，它被應用於拖動排灌機械、脫粒機、粉碎機以及其他農副產品加工機械等。單相異步電動機則在家用電器產品中得到廣泛應用。如電鑽、小型鼓風機、醫療器械、風扇、冷凍機、空調機、抽油煙機及家用水泵等，它是家用現代化電器設備必不可少的動力源。在工業上，單相異步電動機也常用於通風與鍋爐設備以及其他伺服機構上。

同其他任何動力設備一樣，電動機在運行過程中，也常常會出現故障。

三相異步電動機的故障一般可分為電氣故障和機械故障。電氣故障主要是指帶電體及其附屬機構，包括定子繞組、轉子繞組、電刷等故障；機械故障主要指非帶電體的故障，包括軸承、風扇、端蓋、轉軸、機殼等故障。

一、電動機運行故障的原因

造成電動機運行不正常的原因，有電源方面和負載方面的原因，也有可能是使用環境不良、安裝不當、維護不周造成的，另外電動機本身發生故障時，也會使電動機發生運行故障。

（一）電源方面的原因

1、電源電壓過高或過低

（1） 電壓過低：電動機的電磁轉矩將顯著減小。起動困難甚至不能起動，即使能起動，但轉速上升很慢，起動時間過長，達不到額定轉速，導致電動機電流過大、溫升高，甚至冒煙燒燬。如果在運行過程中電源電壓降低，負載不變時，電動機將過載運行，轉速降低、電流增大、繞組過熱。

（2） 電壓過高：會提高電動機磁路的飽和程度，導致鐵損增大；同時電流增大導致銅損增大。由於損耗的增加，使電動機過熱不能正常工作。即使在空載或輕載情況下電動機也要發熱。電源電壓過低、過高，電動機必須停止工作。待電源電壓恢復後再工作。

2、電源電壓不平衡

如果供電線路上有短路、接地、接觸不良或變壓器出現故障都會導致電源電壓的不平衡。不平衡的電壓加在電動機上，會產生三相電流的不對稱，破壞了旋轉磁場的對稱性，使電動機發出低沉的嗡嗡聲，機身也因此而振動，且因電流不平衡，造成電動機過熱。

3、電源斷線

電源斷線包括電源導線斷路、熔體熔斷、接頭或接觸不良等，造成的最大危害是單相運行。在電動機的運行過程中，如果電源一相斷路，電動機作為單相電極運行，但合成轉矩減小，如果負載不變則電動機轉速下降，電流增加，繞組過熱，甚至燒燬電動機。如果在起動前電源一相斷路，電動機不能起動，轉子左右搖擺，且發出“嗡嗡”聲。如果起動前電源斷二相至三相、則電動機不能起動且沒有任何聲響：運轉中電源斷線二相至三相，電動機停車，不會損壞電動機。

（二）負載方面原因

由於電動機功率選擇不當、電動機負載超過額定值、被拖動的機械有故障、轉動不靈活、皮帶過緊、拉力過大等，都會造成電動機過載。過載對電動機工作影響極大。電動機過載運行，轉速下降、電流增大、繞組溫度隨之升高。嚴重過載，將使電動機停轉，電流劇增，燒燬電動機的定子或轉子。因此必須經常監視電動機的電流，防止過載。如果在起動時，發生過載，會使電動機不能起動，合閘後，熔體爆斷。

（三）工作環境的影響

電動機工作環境溫度過高，潮溼或者空氣溼度大，含有腐蝕性氣體等，都會給電動機的正常運行帶來不良後果。電動機在溫度很高的環境中長期使用，由於繞組的實際溫度升高，散熱能力下降，運行中即使電流沒有超過額定值，也會引起發熱。電動機在潮溼的環境中運行時，絕緣容易受潮，絕緣強度大大減低，易於擊穿，造成繞組接地或短路故障。如果空氣中有腐蝕性氣體、絕緣材料、電動機外殼、導線接頭等都容易被腐蝕損壞。

（四）安裝情況的影響

電動機的基礎不穩固或電動機與地基的固定不牢，運行時會產生振動和發出噪聲，極易損害機件和軸承。電動機的傳動皮帶安裝過緊或電動機與被拖動的機械之間沒有校正好，都會造成電動機過載，造成軸承發熱或引起機組的振動。

（五）電動機本身的故障

1、機械故障。電動機機械方面的故障最常見的是軸承損壞和定轉子相擦。 軸承在正常情況下，經過一定時期運轉以後，逐漸磨損，最終不能使用，這是一種正常現象。但往往電動機的基礎不穩固、機械傳動裝置不穩妥、過分的振動、汙穢雜質的侵入、潤滑油過多或過少以及安裝拆卸軸承的方法不合理等原因導致軸承很快損壞。軸承損壞的明顯標誌是：軸承及軸承蓋部位過熱，電動機的振動加劇，並且發出不正常的響聲，加大了電動機的負載轉矩，造成電動機過熱，而且往往導致電動機定轉子相擦。

電動機定轉子相擦的原因除了軸承損壞引起的之外，轉軸彎曲、鐵心變形、機座和端蓋裂紋、端蓋止口未合嚴、電動機內部過髒等都會造成定轉子相擦。定轉子相擦會使電動機發生強烈的響聲和振動，使相擦的表面產生高溫，嚴重時還會冒煙產生火花，槽表面的絕緣材料在高溫下變的焦脆，甚至燒燬線圈。

2、電氣故障。定子繞組是電動機最容易發生故障的部件。最常見的故障有：接地、斷路和接錯。

（1） 接地。電動機定子繞組，正常時它與機殼、鐵心之間是絕緣的，低壓電動機絕緣電阻應在0. 5 MΩ以上。當繞組的絕緣陳舊老化、脫落或繞組受潮時，繞組中的導體就會與鐵心、機殼相碰。由於電動機外殼是接地的，就造成了繞組接地故障。繞組接地後，會使機殼帶電，容易造成人身觸電事故。 繞組受潮，絕緣材料失去絕緣作用；電動機長期過載運行，絕緣材料因長時間受高溫而變脆，以至開裂脫落；繞組的線圈在嵌入槽裡時，由於操作上的疏忽，將絕緣材料碰傷或碰破，或使槽絕緣移位，致使導線與鐵心相接觸；轉子和定子相擦，使鐵心過熱，燒壞槽楔子和絕緣材料；繞組端部過長，與端蓋相碰；引出線絕緣損壞，與機殼相碰等都可以造成繞組接地。

（2）開路。電動機定子繞組的導線、連接線、引出線等斷開或接頭鬆脫，就造成開路故障。電動機定子繞組的開路故障有：一相開路、繞組線圈導線開路，並繞導線中有一根或幾根開路，並聯支路開路等。

當定子繞組中有一相開路，電動機接至三相電源時，就會發出嗡嗡聲，起動困難，有時看到轉子左右搖擺，甚至不能起動。當電動機帶一定負載運行時，若突然一相繞組發生開路故障，電動機還會繼續運轉，但其他兩相繞組中的電流要增大，併發出嗡嗡的低沉聲。如果負載較大，在幾分鐘內就可發現定子繞組溫度迅速升高，甚至冒煙發出特殊的氣味，這種電動機停止運轉後，不能再起動。

多根並繞的繞組，其中一根或幾根導線斷路，則其他的導線的電流密度將增加，使繞組過熱。繞組是多根並聯時，其中有一支路發生了斷路，其後果雖不如整相斷路嚴重，但也會造成不對稱運行，並引起發熱和振動而損害電動機。

造成定子繞組開路的原因：在製造和修理時操作疏忽，或接線頭焊接不良，在長期過熱使用中鬆脫；受機械力的影響，如繞組受碰撞，振動或機械應力而斷裂；電動機的繞組匝間短路或接地故障沒有及時被發現，在長期運行中導線過熱而熔斷；定子繞組的並繞導線中有一根或幾根導線斷路，另外幾根導線的電流密度增加，過熱而燒斷等。

（3）短路。繞組短路通常有相間短路和匝間短路兩種。匝間短路時，電流一般兩相大，一相小。相間短路時，由於劇烈的短路電流將短路點附近的導線熔斷，短路處形成空洞，附近形成熔化的銅珠，同時往往熔體立即熔斷，由於磁場分佈不均勻，造成電動機的振動和噪聲，嚴重時冒煙，有焦昊味，甚至燒燬電動機。

引起定子繞組短路的原因有繞組絕緣受潮；電動機長期在過載情況下運行；繞組中經常流過大電流，使絕緣老化焦脆，失去絕緣作用，或受振動而脫落；定子繞組的線圈之間的連接線或引出線的絕緣不良，或被擊穿而損壞：修理時，嵌線操作不小心，把電磁線的外層的絕緣擦破，或焊接引線時，溫度高，時間長，或熔化的焊錫掉下，燙壞電磁線外層的絕緣等。

（4）接錯。繞組接線錯誤大致有以下幾種情況：某相繞組中有一個或幾個線圈嵌反或頭尾接錯；極相組接反；某相繞組接反；多路並聯繞組支路接錯；“△’，、+Y”接法錯誤等。

三角形接法的電動機誤接成星形使用時，相電壓降低√3倍；反之，若星形接法的電動機誤接成三角形使用時，相電壓升高√3倍。兩種情況都會帶來嚴重後果。 當電動機有一相繞組接反時，在空載時三相電流很大，並有嚴重的不平衡現象，轉速下降很厲害，溫度迅速上升，很快便會嗅到焦臭味並看到冒煙。

如果電動機繞組中有部分繞組接反，情況與上述類似，只是程度稍輕。

繞組接錯的故障一般都是操作人員或修理人員因疏忽或缺乏接線知識造成的。

（5）轉子籠條或端環斷裂。籠型異步電動機的轉子繞組是由銅或鑄鋁的導條和端環組成，導條中有一根或數根斷裂（或有嚴重氣泡）叫做斷條；端環中有一處或幾處裂開叫做斷環。這種故障是籠型異步電動機的轉子繞組的主要故障，其中尤以斷條故障最為常見。 發生斷條後，電動機的三相電流將不平衡，電流週期性擺動；同時，產生的磁場和轉矩也不平衡，因此電動機機身振動，嚴重的斷條會使電動機的轉矩嚴重減小，使電動機無法起動，運轉時會突然停下來。 造成斷條的原因：製造方面，對於鑄鋁轉子，因工藝質量關係造成導條內部縮孔，砂眼、夾層等。電動機長期使用，轉子導條慢慢裂開。對於銅焊條轉子，則是因在銅導條和和端環焊接處鬆脫而引起的。使用方面的原因：如將一般使用的電動機用在特殊場合，經常起動、反轉，因而通過轉子導體的電流過大，導體所受電磁力也很大，時間長，轉子導條就會開裂。

（6）維護情況的影響。平時對電動機維護不善，工作時出現異常情況也不注意，使其繼續帶“病”運行，這樣故障將會擴大和加劇，實踐證明這是電動機機械性損壞的主要原因。

二、故障判斷的基本方法

電動機出了故障及故障出在哪裡用什麼方法來判斷？通常，可以按下面幾步進行。

（一） 看：觀察電動機和所拖帶的負載設備轉速是否正常；看控制設備上的電壓表、電流表指示數值有無超出規定範圍；看控制電路中的指示、信號裝置是否正常。

（二） 聽：辨別電動機缺相、過載等故障時的聲音及轉子掃膛、籠型轉子斷條、軸承故障時的特殊聲響，以故障的大致部位。

（三） 摸：電動機過載及其發生其它故障時，相關部位溫升顯著增加，造成工作溫度上升，用手摸電動機各部位即可判斷溫升情況以確定是否為故障。

（四） 聞：電動機嚴重發熱或過載時間較長，會引起絕緣受損而散發出絕緣漆的特殊氣味；軸承發熱嚴重時也可揮發出油脂氣味。聞到異常氣味時，便可確認電動機有故障。

（五）問：向操作人員瞭解電動機運行有無異常徵兆；故障發生後，詢問故障發生前後電動機及其所拖帶機械的運行症狀，這對分析故障的原因很有幫助。造成電動機故障的原因很多，僅靠最初觀察到的故障現象來分析故障原因是不夠的，還應在初步分析的基礎上，使用各種儀表（萬用表、兆歐表、鉗形表及電橋等）進行必要的測量檢查。除了要檢查電動機本身可能出現的故障外，還要檢查所拖帶的機械設備及供電線路、控制線路等。通過認真檢查，找出故障點，仔細分析故障原因，才能有針對性地進行處理和採取預防措施，以防止故障再次發生。

三、電動機運行故障的判斷和排除

造成電動機運行故障的原因很多。而且不同的原因造成的故障現象往往相似，因此正確的分析電動機運行故障原因是一件複雜而細緻的工作，而且對及時排除故障有重要的作用。

電動機運行發生故障後，首先要進行周密的調查研究。要認真聽取使用這臺電動機的工作人員的反映，儘可能全面的瞭解電動機的規格和構造，以及電動機在故障前的運行情況，如帶負載的大小、溫升高低、有無響聲等。其次要認真的觀察故障現象，然後進行分析。如果不宜再接通電源時，可把電動機拆開，觀察內部情況。最後在調查研究和觀察現象的基礎上，根據基本理論和工作經驗，進行分析判斷。從故障的主要現象確定產生故障的原因。在初步分析的基礎上，再深入調查，觀察或做必要的試驗和測量，便可確定引起故障的原因和損壞的部位。電動機常見的運行故障包括兩種類型：一是起動時發生的故障，二是運行時發生的故障。

（一） 電動機起動時發生的故障

沒有任何響聲。

有嗡嗡聲。

熔體爆斷。

起動困難，起動後轉速較低。

（二）運行時發生的故障

電動機溫度升高、甚至冒煙、三相電流不平衡或同時增大、電流沒有超過額定值。

電動機有異常聲響。

電動機振動過大。

軸承過熱。

綜上所述，我們查出電動機的常見故障，找出故障原因，並判斷出故障所在。然後，再用正確的方法排除故障。